建筑电气设备自动化的节能技术研究

王天从

（厦门合立道工程设计集团股份有限公司，福建 厦门 361000）

0 前言

节能减排和降耗已成为建筑行业发展核心，是设备自动化实现的根本要求，随着节能技术在电气设备建造上的运用，能实现自动化设备在建设工程中的有效运用，减少设备运行中的能耗。对于技术人员来说，要在保证设备自动化功能正常实现的情况下，合理应用节能技术，确保设备节能效益良好，为节能技术结合到电气设备自动控制中提供借鉴。

1 实施建筑电气设备自动化的重要性

当前建筑电气设备节能设计在我国还处于初步阶段，由于开发商节能环保意识薄弱，使得我国建筑节能管理发展缓慢，为了加大对建筑物能耗的管理控制，应采用节能设备进行通信、电气施工等[1]。提高设备节能效益是促进建筑业良好发展的关键，例如实时控制通风、采暖、空调、变电、排水有关设备的运作情况，根据实际需求进行设备参数调节，在充分利用设备的同时达到节约能源的目的。为了加强电气设备节能效果，需要在设备控制中，采用传感器技术、实时通讯技术、控制技术，突出节能技术运用优势，为电气设备自动化发展提供条件。由此可知，节能技术的使用对提高建筑电气设备的自动化程度、提高节能环保效益有着重要作用。尤其是先进技术的研发和应用，提高了节能工程设计水平，建设单位应积极运用节能技术，在实时监控、实时控制的条件下，确保电气设备运行状态良好，尽可能降低能源消耗。

2 节能化技术运用思路

建设工程施工实践中，由于环境因素的影响和功能要求限制，需要建筑设备体现出多样化、自动化特点，并且要根据设备功能特点进行有效的节能控制。

2.1 优化配电设计

要想实现电气自动化设计有效性，需要从配电设计角度出发，保障电力系统稳定运行。因此设计人员应综合考虑多种因素进行建筑配电设计，坚持实用性原则，确保电力系统运行效能良好，满足电子设备电能需要。在构建建筑物配电体系时，应从终端设备布置情况着手，进行线路容量、铺设方案的合理设计，促使电力系统体现出较高使用价值。同时还要控制电气设备的负荷容量，加大电量分配的控制，只有保证节能控制和电能分配科学性的前提下，才能建立节能型配电系统，抑制风险因素。

2.2 提高电气运行效率

通常来讲，设计人员进行电气设备自动化设计时，需要运用功能完善的节能设备，将节能理念落实到建筑工程施工中，并能提高电气运行效益。并且采用适当的节能策略，能够减少传输过程中的线路损耗，充分发挥有功功率，进而达到节能目的。从现阶段配电设计情况来看，大多数设计者倾向于结合工程实际，优化调节节能系统设计参数，遵循适用性和经济最优化原则，构建运行效果良好的电力系统，保证节能技术和系统设计相结合，为建筑行业持续发展加以保障。

2.3 创新设计理念

建筑电气设备的自动化设计已成为建筑必然趋势，在保证运行安全的前提下，要求落实节能环保理念，提高整个建筑物的运行环保性和稳定性。要求电气设备协调使用，将节能技术应用到设备设计中，采用新型设计理念，提高电力系统控制智能化水平。今后建筑电力系统建设都要围绕节能目标，优化并提高运行效率，在保证室内环境符合人们居住要求的同时，将各个设备调控到最佳状态。例如从用户实际需求出发，需要加大对照明功率的实时调控，设定自动启动按钮等，同时考虑到排水系统、电梯等运行时需要大量电能，因此要将节能技术结合到这类系统设计中，实现技术和节能目标。

3 建筑电气设备自动化中节能技术的运用

3.1 照明系统的节能控制

进行建筑电气设备设计时，应注意到照明系统电能消耗较大，在整个建筑能耗中占据较大比重，是节能控制中的不稳定因素，因此有必要加大对照明系统节能设计的研究，采取智能控制及实时控制两种方式，确保电能资源科学配置。从应用实际反馈情况看，当前建筑电能系统节能方面大多采取智能控制措施。智能控制实施中，主要利用计算机设备的辅助作用，分别设计系统单元、输入输出单元，构建完整的节能系统[2]。另外智能化继电器增加了面板功能，满足多线路实时控制目的，能实现各部分照明系统独立运行。还要合理设计公共干线，确保线路信息及时传递，为电能资源科学配置提供条件，有助于优化系统操作，为照明系统统一管理和系统节能目标的实现奠定基础。对于建筑配电系统来讲，在突出建筑节能优势方面有着重要意义，完成建筑施工后，需要根据用电需要设计配电系统，并增设传感器对系统运行状况进行监管，如果线路出现故障时，监控系统会发出告警信号，避免短路、高温等故障造成设备损坏。还可设计电量计量控制系统，当某时间段的电量超出设定值后将发出告警信号。节能技术运用到照明系统中是当前建筑领域主要考虑问题，对整个建筑物节能效益的提高有着实际意义。

3.2 空调系统中节能技术的运用

在空调系统中应适当利用水源与地源热泵技术，进行这类技术控制时，能结合建筑物室内温度来调控空调系统的功率，是节约能源的重要措施。夏季浅层水温度低于室内温度时，热泵技术将利用水和空气的载体作用，通过热量传播实现建筑室内室外热量的交换，进而达到降低建筑室内温度的目的，发挥空调系统运行功能。冬季建筑室内温度较低，可通过热泵技术提升内部温度，能达到保温目的，提高温度调控效果[3]。无论是水源或是热泵技术，都是由终端系统、水源系统和空调主机组成的，配合使用节能技术，能提高空调系统运行效率。这类节能手段在建筑工程中应用较广泛，实际运用原理为：控制系统在数字控制器作用下收集温度信号，利用传感器调控热泵使用状态来判断用水情况。如果显示水量过多或过小时，自动调节水泵转速来保障设备可靠使用，充分发挥空调设备在室内环境调节上的作用。

3.3 控制变风量有关技术

变风量控制技术主要运用在空调系统中，通过调节空调风量来进行其他参数的控制，相对来讲节能效果较好。这一控制系统包括变风量控制机组和终端设备，前者主要用于空调设备中风速的调节，终端设备分析收集的信号进行空调风门控制，在节约能源方面应用效果良好，进而达到节能目的。现阶段，空调系统自动化建设、排水自动化是建筑物中主要电气系统，在这些系统运行中应发挥其监控功能，保证建筑物运行中的节能效果较好。如安全防控系统中配置报警器和监测器等，及时找出故障问题，为整个系统正常运行提供保障。同时应重视配电系统的实时监测，在保证用电安全基础上保证能源的充分利用，尤其对于用电量较大的设备，要对其进行有效监控，在提高建筑物节能效益的同时，形成有效的建筑物功能系统。

4 结论

综上所述，建筑电气设施自动化是建筑行业未来发展主流趋势，相应的会带来较大能源消耗，无法保证行业持续发展。因此国内研究学者加大了对电气设备自动作业中节能技术运用的研究，旨在减少能源损耗，利用最小成本获取最大效能，在节能技术支持下实现电气设备运行系统的不断优化，使其满足建筑施工要求，促进建筑电气设备在工业生产中的有效运用，在完成建筑施工任务的同时，达到节约能源、控制成本的目的。